package cn.lcsjsxy.yxc.collections_framework.Map;

import org.junit.jupiter.api.Test;

import java.util.*;

/**
 * 一、Map实现类的结构：
 * |----Map:双列数据，存储key-value对的数据    ---类似于高中的函数：y=f（x）
 *      |----HashMap：作为Map的主要实现类；线程不安全的，效率高；存储null的key和value
 *          |----LinkedHashMap:保证在遍历map元素时，可以按照添加的顺序实现遍历
 *                              原因：在原有的HashMap底层结构基础上，添加了一对指针，指向前一个和后一个元素
 *                              对于频繁的遍历操作，此类执行效率高于HashMap
 *      |----TreeMap：保证按照添加的key-value对进行排序，实现排序遍历。此时考虑key的自然排序或者定制排序
 *                   底层使用红黑树
 *      |----Hashtable：作为古老的实现类；线程安全，效率低
 *          |----Properties：常用来处理配置文件。key和value都是String类型
 *
 * HashMap的底层：数组+链表     （jdk 7之前）
 *              数组+链表+红黑树（jdk 8）
 *
 * 面试题
 * 1.HashMap的底层实现原理
 * 2.HashMap和Hashtable的异同
 * 3.CurrentHashMap与Hashtable的异同（暂时不讲）
 *
 * 二、Map结构的理解：
 *  map中的key：无序的，不可重复的，使用set存储所有的key  ---》key所在的类要重写equals（）和hashCode（）  （以HashMap为例）
 *  map中的value：无序的，可重复的，使用collection存储所有的value ---》value所在类要重写equals（）
 *  一个键值对：key-value构成了一个Entry对象
 *  map中的entry：无序的、不可重复的，使用set存储所有的entry
 *
 *  三、HashMao的底层实现原理:(以jdk 7为例说明)
 *  HashMap map=new HashMap（）：
 *  在实例化以后，底层创建了长度是16的一维数组Entry[] table
 *  ...可能已执行多次put（）...
 *  map.put(key1,value1):
 *  首先，调用key1所在类的hashCode()计算key1哈希值，此哈希值经过某种算法计算以后，得到在Entry数组中的存放位置。
 *  如果此位置上的数据为空，此时的key1-value1添加成功. ---情况1
 *  如果此位置上的数据不为空，（意味着此位置上存在一个或多个数据（以链表形式存在））。比较key1和已经存在的一个或多个数据的哈希值：
 *      如果key1的哈希值与已经存在的数据的哈希值都不相同，此时key1-value1添加成功。 ---情况2
 *      如果key1的哈希值和已经存在的某一个数据（key2-value2）的哈希值相同，继续比较：调用key1所在类的equals（）方法，比较：
 *          如果equals（）返回false：此时key1-value1添加成功。---情况3
 *          如果equals（）返回true：使用value1替换相同value2
 *
 *   补充：关于情况2和情况3：此时key1-value1和原来的数据以链表的方式存储。
 *
 *   在不断的添加过程中，会涉及到扩容问题，当超出临界值（且要存放的位置非空时）时，默认的扩容方式：扩容为原来容量的2倍，并将原有的数据复制过来
 *
 *   jdk8 相较于jdk7在底层实现方面的不同：
 *   1.new HashMap（）：底层没有创建一个长度为16的数组
 *   2.jdk 8底层的数组是：Node[],而非Entry[]
 *   3.首次调用put（）方法时，底层创建长度为16的数组
 *   4.jdk7底层结构只有：数组+链表。jdk8中底层结构：数组+链表+红黑树
 *      当数组的某一个索引位置上的元素以链表形式存在的数据个数>8且当前数组的长度>64时，此时此索引位置上的所有数据改为使用红黑树存储
 *
 *  四、LinkedHashMap的底层实现原理（了解）
 *  源码中：
 *  static class Entry<K,V> extends HashMap.Node<K,V>{
 *      Entry<K,V> before,ofter;  //能够记录添加的元素的先后顺序
 *      Entry(int hash,k key,V value,Node<K.V> next){
 *          super(hash,key,value,next);
 *      }
 *  }
 *      HashMap源码中的重要常量
 *      DEFAULT_INITIAL_CAPACITY:HashMap的默认容量：16
 *      MAXIMUM_CAPACITY:HashMap的最大支持容量，2^30
 *      DEFAULT_LOAD_FACTOR:HashMap的默认加载因子
 *      TREElFY_THRESHOLD:Bucket中链表长度大于该默认值，转化为红黑树
 *      UNTREEIFY_THRESHOLD:Bucket中红黑树存储的Node小于该默认值，转化为链表
 *      MIN_TREEIFY_CAPACITY:桶中的Node被树化时最小的hash表容量。（当桶中Node的数量大到需要变红黑树时，若hash容量小于MIN_TREEIFY_CAPACITY时，
 *      此时应执行resize扩容操做这个MIN_TREEIFY_CAPACITY的值至少是TREEIFY_THRESHOLD的4倍）
 *      table:存储元素的数组，总是2的n次幂
 *      entrySet：存储具体元素的集
 *      size：HashMao中存储的键值对的数量
 *      modCount：HashMap扩容和结构改变的次数
 *      threshold：扩容的临界值，=容量*填充因子
 *      loadFactor：填充因子
 *
 * 五、Map中定义的方法
 * 添加、删除、修改操做：
 * Object put(Object key,Object value):将指定key-value添加到（或修改）当前map对象中
 * void putAll(Map m):将m中的所有key-value对存放到当前map中
 * Object remove(Object key):移除指定key的key-value对，并返回value
 * void clear():清空当前map中的所有数据
 * 元素查询的操做：
 * Object get(Object key):获取指定key对应的value
 * boolean containsKey(Object key):是否包含指定的key
 * boolean containsValue(Object value):是否包含指定的value
 * int size():返回map中key-value对的个数
 * boolean isEmpty():判断当前map是否为空
 * boolean equals(Object obj):判断当前map和参数对象obj是否相等
 * 元视图操做的方法：
 * Set keySet():返回所有key构成的Set集合
 * Collection values()：返回所有value构成的Collection集合
 * Set entrySet():返回所有key-value对构成的Set集合
 *
 * 总结：常用方法：
 * 添加：put(Object key,Object value)
 * 删除：remove(Object key)
 * 修改：put(Object key,Object value)
 * 查询：get(Object key)
 * 长度：size()
 * 遍历：keySet()/values()/entrySet()
 */
public class MapTest {
    @Test
    public void test1(){
        Map map=new HashMap();
//        map=new Hashtable();
        map.put(null,null);
    }

    @Test
    public void test2(){
        Map map=new HashMap();
        map = new LinkedHashMap();
        map.put(123,"AA");
        map.put(456,"BB");
        map.put(12,"CC");
    }

    @Test
    public void test3(){
        /*添加、删除、修改操做：
         * Object put(Object key,Object value):将指定key-value添加到（或修改）当前map对象中
         * void putAll(Map m):将m中的所有key-value对存放到当前map中
         * Object remove(Object key):移除指定key的key-value对，并返回value
         * void clear():清空当前map中的所有数据*/
        Map map=new HashMap();
        //Object put(Object key,Object value):将指定key-value添加到（或修改）当前map对象中
        //添加
        map.put("AA",123);
        map.put("BB",456);
        map.put("CC",12);
        //修改
        map.put("AA",235);
        System.out.println(map);

        Map map1=new HashMap();
        map1.put("GG",265);
        map1.put("AA",456);
        //void putAll(Map m):将m中的所有key-value对存放到当前map中
        map.putAll(map1);
        System.out.println(map);

        //Object remove(Object key):移除指定key的key-value对，并返回value。未找到返回null
        Object value=map.remove("CC");
        System.out.println(map);
        System.out.println(value);

        //void clear():清空当前map中的所有数据
        map.clear();  //与map=null操作不同
        System.out.println(map.size());
    }

    @Test
    public void test4(){
        /*元素查询的操做：
         * Object get(Object key):获取指定key对应的value
         * boolean containsKey(Object key):是否包含指定的key
         * boolean containsValue(Object value):是否包含指定的value
         * int size():返回map中key-value对的个数
         * boolean isEmpty():判断当前map是否为空
         * boolean equals(Object obj):判断当前map和参数对象obj是否相等*/
        Map map=new HashMap();
        map.put("AA",123);
        map.put("BB",123);
        map.put("CC",789);
//        Object get(Object key):获取指定key对应的value
        System.out.println(map.get("AA"));

//        boolean containsKey(Object key):是否包含指定的key
        System.out.println(map.containsKey("AA"));

//        boolean containsValue(Object value):是否包含指定的value
        System.out.println(map.containsValue(123));

//        int size():返回map中key-value对的个数
        System.out.println(map.size());

//        boolean isEmpty():判断当前map是否为空
        System.out.println(map.isEmpty());

//        boolean equals(Object obj):判断当前map和参数对象obj是否相等
        System.out.println();
    }

    @Test
    public void test5(){
        /*元视图操做的方法：
         * Set keySet():返回所有key构成的Set集合
         * Collection values()：返回所有value构成的Collection集合
         * Set entrySet():返回所有key-value对构成的Set集合*/
        Map map=new HashMap();
        map.put("AA",123);
        map.put("BB",123);
        map.put("CC",789);

        //遍历所有key集：keySet()
        Set set=map.keySet();
        Iterator iterator=set.iterator();
        while(iterator.hasNext()){
            System.out.println(iterator.next());
        }

        //遍历所有的value集：values()
        Collection coll=map.values();
        for(Object obj:coll){
            System.out.println(obj);
        }

        //遍历所有的key-value
        //方式一：entrySet（）：
        Set entrySet=map.entrySet();
        Iterator iterator1=entrySet.iterator();
        while(iterator1.hasNext()){
            Object object=iterator1.next();
            //entrySet集合中的元素都是entry
            Map.Entry entry=(Map.Entry) object;
            System.out.println(entry.getKey()+"--->"+entry.getValue());
        }

        //方式二：
        Set set1=map.keySet();
        Iterator iterator2=set1.iterator();
        while(iterator2.hasNext()){
            Object key=iterator2.next();
            Object value=map.get(key);
            System.out.println(key+"==="+value);
        }
    }

}